Читайте также:
|
Магнитное поле так же, как и поле электрическое, являясь формой материи, должно обладать энергией. Поскольку все превращения в природе происходят с выполнением закона сохранения энергии, построим свои рассуждения именно на нем: пока нет тока, нет и магнитного поля. Возникновение тока связано с совершением работы источника, которая затрачивается как на создание тока, так и на создание магнитного поля.
Рассмотрим частный случай: пусть магнитное поле возникает в соленоиде при возрастании тока в нем от 0 до i. При этом источник ЭДС за время dt совершает работу по перемещению заряда
| dA = ie dt. | (3.67) |
Поскольку ток i — возрастающий, то в цепи индуцируется ток ii, направленный против основного тока:
| dA = (i – ii)e dt. | (3.68) |
Выразив индукционный ток по закону Ома через ЭДС самоиндукции, равную –L(di/dt),и сопротивление контура R, получим
 e dt
| (3.69) |
или, если выразить силу тока как ЭДС, делённую на сопротивление,
| dA = ie dt + Lidi. | (3.70) |
С возникновением магнитного поля связан второй член, поскольку ie dt — энергия, выделившаяся в виде тепла, об этом шла речь во втором разделе настоящего курса (см. 2.14, п.2). Работа, затраченная на создание магнитного поля при возрастании тока до i будет
 .
| (3.70) |
Если возрастающий ток протекал по соленоиду, можно подставить значение L для соленоида из (3.64), тогда
| (3.71) |
Умножив числитель и знаменатель на l, заменив произведение Sl объемом V и введя H для соленоида, получим
 ; и плотность энергии  .
| (3.72) |
Энергия магнитного поля определяется квадратом его напряжённости и пропорциональна объему поля. Плотность энергии w пропорциональна квадрату напряжённости поля, как и в электростатическом поле.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 96 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |